橋頭跳車問題的若干探討

時間：2024-08-11 01:06:19 理工畢業論文

關于橋頭跳車問題的若干探討

摘要：　本文通過對公路工程橋頭跳車這一通病的產生原因進行深入分析，通過從施工、設計等各相關方面找原因，來制定相應的防范措施，從而來達到降低跳車發生頻率及減少橋頭沉降程度之目的。

關鍵詞：橋頭跳車；原因剖析，防治措施
　　
　　橋頭跳車問題，一直以來，成為了擺在千千萬萬公路工程建設者、管理者面前一道禁而不止的老話題。它這所以不能為代代工程建設者所遺忘、所忽視，是因為到目前為止，至今還沒找到一個可以足以徹底解決它的辦法。它就象一顆埋藏在路線上的炸彈，隨時都可能成為引發一起起惡性道路交通事故的肇事者，時時刻刻在威脅著過往車輛的行車安全。對此，作為公路建設部門、養護管理部門，我們完全有責任、有義務去面對它，去想方設法解決它。我們不應該讓它就一直這么存在下去，所以，只有從公路工程開始組織建設的第一道環節起，我們就必須去考慮它，去分析它。下面，就讓我們先來了解一下，幾種容易引起橋頭跳車的產生原因。
　　
　　一、橋頭跳車原因分析
　　
　　施工過程控制不嚴。施工工序不符合要求，若臺背填筑速度過快，沉降也較快，對臺背擋土墻等構造物的擠壓相對較大。如果臺前護坡或擋墻砌筑不及時，則可能引起土體滑移，影響壓實機械作業效果，嚴重時還會危害橋基。臺背填土時，施工面窄而工期要求又較緊，靠近橋面部分的填土平面形狀不規則，如果缺乏適當的壓實機具，采用人工實，則密實度難達要求。即使有壓實機械，由于受地形、便道、作業面及機械等的限制，橋頭填土壓實密度亦很難達到要求，特別是臺墻后側及翼墻內側填土，達到壓實密度要求更有一定的難度。沒有嚴格按“三分法”(分層填筑、分層碾壓、分層檢測)施工，沒有嚴把填料質量關等也會引起橋頭跳車。
　　此外，橋臺臺背路堤壓實度不滿足要求，在公路工程建設中臺背填土普遍存在壓實不足的問題，這是造成路橋過渡段不均勻沉降的基本原因之一。此外，在公路營運過程中，路基在車輛荷載以及自然因素作用下，會形成土基塑性變形的積累，導致路橋間的差異沉降，從而影響高等級公路路面的平順程度。
　　橋頭引道軟土地基處治不佳。施工圖設計時，地質鉆探布孔過少，鉆探深度不夠，未能及時發現軟基存在，或者未能準確探明軟基范圍和深度，軟土的物理力學性質，等等，導致橋頭路堤軟土地基處治遺漏，或采取的處治方法不恰當。此外，采用的軟基處治理論計算方法和選用的計算參數與軟基實際情況存在一定差距，不能滿足JTJ017—9 6《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》(以下簡稱《規范》)的技術要求。在橋頭引道，由于存在軟土地基，橋臺臺背路堤施工時填土壓實不足，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強度降低，這是造成路橋過渡段路堤沉降的主要原因。然而，橋臺基礎設計是按規范容許沉降值實施控制設計，一般情況下實際發生的沉降值較設計時小。因此，路橋過渡段的結構設計主要是做好沉降防治等路橋順接構造物的設計。
　　橋頭引道過渡段結構設計不周。橋頭引道路基工程中，搭板結構采用較多。然而，設置搭板以后的橋頭跳車現象仍然嚴重，橋頭搭板斷板現象較為普遍，分析其設計原因，有下述情況。
　　根據橋梁的長度，橋頭設置搭板長度劃分為：大中橋，搭板長度為8m；小橋、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞，搭板長度為5m。然而，橋頭引道路堤處于高填方路段，軟基路段橋涵結構與橋頭路堤相對沉降量大，由于搭板長度不夠而起不到順接作用，行駛車輛通過時必然出現橋頭跳車現象。
　　搭板設計根據支承在彈性地基上的板計算，未考慮臺背路堤沉降，雨水沖刷帶走臺背填土等原因造成搭板與臺背路堤脫空的不利受力狀態。結果形成搭板設計強度不足，產生斷板，引起橋頭線形突變，誘發車輛跳車現象。
　　橋頭搭板處理目前尚沒有定型的設計計算方法，公路橋涵設計規范也沒有明確規定。
　　工程實踐中，橋頭搭板一般不作專項設計。但合理地處治軟土地基，實施臺后填土壓實是消除路堤填筑土體沉降的條件，而可靠的搭板設計是解決橋頭跳車的重要保證。
四、橋頭引道路堤邊坡防護措施欠妥
　　
　　對橋臺處于長期浸水路段，通常采用漿砌片石護坡。而其他橋臺路段，只在錐坡范圍設置漿砌片石護坡，臺背設置方格網草護坡或草皮護坡。從公路續建、水毀和收尾工程勘查過程中發現，許多橋頭路堤沉降比較嚴重的地方，往往伴隨錐坡和護坡水毀。分析其原因，主要是因為廣東省處于沿海地區，臺風和暴雨頻繁，雨水對道路的沖刷和侵蝕比其他地區嚴重，方格網草防護等路堤邊坡防護措施未能起到作用。因此，在行駛車輛長期反復作用下，橋頭引道過渡段填土塑性變形，誘發橋頭路堤不均勻沉降，出現橋頭跳車現象。
　　
　　二、橋頭跳車防范對策
　　
　　加強臺背所在位置的地基處理。處理好臺背軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。對軟基處理目前國內已有不少處理方法，如排水固結法、換土法、振動碎石樁法等，都是行之有效的方法。可以根據實際情況應用，以改善地基性能，提高地基承載力，減少沉降，縮小橋臺與路堤的沉降差，避免錯臺。同時，考慮到橋頭大多為高填土施工，故在橋頭可考慮采用材質較輕的粉煤灰填筑，且應控制好填筑寬度，嚴禁因填筑寬度不夠進行貼坡，致遇雨期間引起滑坡，導致橋頭路基不穩而沉降。如在漕俞路高填土施工時，因遇暴雨引起滑坡現象，致外側3 m范圍內結構層開裂等現象。
　　加強路橋過渡段的施工組織設計。公路路橋過渡段的施工組織設計應該有利于減少路橋間的工后沉降差。在橋臺結構完成后，盡快安排過渡段路堤與一般填土路堤的施工。并使用具有同等壓實度能量的壓實機械將過渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進行填筑碾壓。在路堤與橋臺連接部位，路堤與錐坡預壓填土應同步填筑與碾壓，使用大型機械碾壓困難時可改用小型振動壓實機械進行充分壓實。此外，對一些路基工后沉降可能大的工點，如深層的軟土地基和橋頭高路堤，除了采用一切必要的地基處治措施外，必須優先安排施工，進行靜置預壓直至符合規范要求為止。
　　選擇有利于減少工后沉降的橋臺結構。在形式多樣的橋臺結構中，樁接臺帽的橋臺結構施工過程是：填筑路堤，鉆孔樁基施工，臺帽和耳背墻施工。從其施工步驟可知，其過渡段路堤在橋臺結構施工前填筑，不受施工作業面的限制，有利于大型機械碾壓，不遺留施工死角，壓實均勻，壓實度易達到設計要求。同時，橋臺結構施工時，又為過渡段軟土地基和路堤填土留有一定的沉降期，有助于減少過渡段路堤工后沉降。因此，在橋梁設計時，宜首先選用樁接臺帽式橋臺結構。
　　加強路橋過渡段路堤填料的選擇實施路橋過渡段路堤填筑之前，要有目的地選擇施工路段的填料，采用各種土壤作對比試驗。試驗項目包括：
　　土壤的液限和塑限聯合測定，實施篩分和擊實試驗。
　　各種土壤在相同壓實機具下達到同等壓實度時的壓實遍數與松鋪厚度的關系。從實驗結果中比較各種土壤的技術指標，從中選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。
　　從經濟角度考慮，以就地取材為主。填料的選擇原則應選用干容重較大的砂類土或滲水性較好的材料。這樣的材料

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